1 BIM与标准化设计
1.1 标准化BIM构件库的建立预制建筑的一个典型特征是标准化的预制组件或部件在工厂生产,然后运输到施工现场进行组装和装配成为一个整体。预制建筑设计必须适应其特点。在预制建筑物的BIM应用中,应该模拟工厂加工的方法,并以“预制构件模型”的形式进行系统集成和表达。这需要为预制建筑物建立BIM组件库。通常BIM组件库基于大数据核心,运用虚拟运营和高端科学技术,建立预制建筑BIM组件库,BIM虚拟组件的数量,类型和规格可以不断增加,并且可以逐步构建标准预制组件库。
1.2 可视化设计与使用BIM的传统建筑类似,预制建筑的BIM应用通过视觉设计促进了人机友好的协作和更精致的设计。可视化设计将实现模型与设计的实际结果相对比,能够有效避免设计中的失误或是检测误差所造成的损失。可视化设计提前将设计结果通过模型的方式展现出来,便于低成本检测和修改设计方案。
1.3 BIM构件拆分及优化设计在预制建筑中,预制组件的“分体设计”通常被称为“组件拆卸”。大多数传统方法是在施工图完成之后,然后组件工厂执行“组件分离”。事实上,正确的方法是让专业人士参与初步规划阶段,并确定预制建筑物的技术路线和工业化目标。在方案设计阶段,根据既定目标,按照组件分离原则创建方案,以避免方案不合理造成的技术非理性的不合理性,避免由于前后脱节造成的设计失误。由于自身拆分优化的能力较强,BIM信息化有助于建立上述工作机制。
1.4 BIM协同设计BIM模型采用三维信息模型作为一个集成平台,适合各个行业技术层面的协同工作。BIM模型还包括建筑物的材料信息,工艺设备信息和成本信息。
2 BIM与工厂化生产
2.1 构件加工图设计通过BIM模型,可以直接在BIM模型上生成与建筑构件的信息表达和构件处理图纸,这不仅能够清晰地传达传统图纸的二维关系,而对于复杂的空间轮廓关系也可以清晰地表达出来,还可以将离散的2D绘图信息转化为模型,这样的模型可以更加紧密地实现与预制工厂的协作和接口。构建加工图的多样化设计保障源于BIM技术的实时性对接,模型时刻反馈着设计结构的改变,加工图随之变化,将原本复杂多变的设计方案转化成随时可看的实体沙盘,有利于构件加工的高效运转。
2.2 构件生产指导BIM建模是架构的真实反映。它可以自动生成组件下料订单,调度订单和模具规格参数等生产形式,调整构件生产,并且可以帮助工人更好地通过视觉表达来理解设计意图。可以形成BIM生产模拟动画,流程图,说明图等辅助培训资料,有助于提高工人生产的准确性和质量效率。
2.3 通过CAM数字化制造预制组件在工厂化和机械化生产方式的帮助下,集中式和大型生产设备只需要将BIM信息数据输入设备。机械生产的自动化可以实现。
3 BIM与装配化施工
3.1 施工现场组织及工序模拟将施工进度表写入BIM信息模型,并将空间信息和时间信息整合到可视化4D模型中,可以直观而准确地反映整个施工过程。预先预测项目主体施工的控制方式和施工安排是否平衡,总体规划、场地布局是否合理,过程是否正确,能否及时优化。
3.2 施工安装培训通过虚拟施工,安装施工管理人员可以非常清楚预制房屋的装配结构,避免了二维图纸造成的理解偏差,确保项目按计划进行。
3.3 施工模拟碰撞检测通过碰撞检测分析,可以收集和纠正在传统的二维模式中不容易察觉的“错误缺失丢失”。如预制构件内部构件的碰撞检测,地板采暖管道与电力线路之间潜在的交错碰撞。
3.4 复杂节点的施工模拟通过施工模拟预复杂件和关键施工节点,增加工人对施工环境和施工措施的熟悉程度,提高施工效率。